大体积混凝土浇筑施工技术

北京城建二公司重庆分公司重庆万豪国际会展大厦编制人：黄恒杨星杜兴龙2004年12月20日目录•一、工程简介•二、施工难点•四、工程附图•五、技术经济指标•三、施工措施和计算一、工程简介：•重庆万豪国际会展大厦位于解放碑闹市区，是重庆市渝中半岛形象设计中两组超高层建筑群之一，为西南第一高楼，是一幢集停车、商业、公寓、办公、会展为一体的综合性建筑。地下五层，地上七十三层，总建筑182893m2，总建筑高度为333m。采用钢—混组合框架—核心筒结构体系，塔楼区域采用钢结构，七层以下为钢骨混凝土结构，裙房区域采用框架—剪力墙钢筋混凝土结构。•塔楼基础底板厚度为4.5m（电梯井处厚6m），长、宽均为25.8m。混凝土强度等级为C40，抗渗等级为S8。一次性浇筑混凝土方量为2800m3，为超厚大体积混凝土。二、施工难点•1、筏板厚度为4.5m，最厚处6m，一次性浇筑方量2800m3。•2、施工期间大气温度高，平均气温在30℃以上。•3、重庆建筑市场没有矿渣水泥。•5、加冰降低混凝土入模温度，采用循环水降低温度峰值。•4、重庆地区没有中砂，只有细沙。三、施工措施：1、浇筑前的准备工作•首先，选定在生产能力、技术力量、服务质量等方面全面衡量的重庆市庆阳混凝土搅拌公司，由该公司统一进行材料的采购工作，由监理、业主和施工三方对采购的材料进行抽样检查。•其次，掺加JY-1高效减水剂，以减小水泥用量，改善和易性，推迟水化热的峰期值。加入ZY膨胀剂，使混凝土得到补偿收缩。根据大体积混凝土的特性，为了避免产生有害裂纹，我公司从浇筑前准备、浇筑前裂缝控制计算、浇筑过程控制和浇筑后养护四方面着手考虑。•再次，由庆阳混凝土搅拌站试验室确定配合比及外加剂用量，并报甲方、监理、设计、施工单位五方进行综合讨论其合理性。在水泥品种上，因重庆地区无矿渣水泥，只能采用普通硅酸盐（P.O42.5），并加入适量的掺加粉煤灰和矿渣粉取代部分水泥，减小水泥用量，改善混凝土的塑性和可泵性；在粗骨料的选用卵石保证骨料连续积配，使混凝土具有较好的和易性和较高的抗压强度。细骨料选用机制砂（细度模数3.5）和细砂（细度模数1.2）混合砂。严格控制砂、石的含泥量，石子的含泥量控制在小于1%，砂的含泥量控制在小于2%。•第四，我方要求混凝土入泵塌落度严格控制在180±20mm，控制水泥的进场时间（提前两天），控制水泥温度；对机制砂、石子进行喷淋，降低砂、石温度；在搅拌时采用冰水搅拌；运输中对罐车进行隔热措施和浇筑时对输送泵管覆盖隔热，要求混凝土入模温度不得高于30℃，保证混凝土质量。•第五，为了防止混凝土出现表面裂缝，经与甲方、设计协商，在30cm面层中配置φ12单层双向钢筋。第六、混凝土设计配合比水泥碎石混合砂粉煤灰矿渣水ZY膨胀剂JY-1减水剂杜拉纤维280120056010060180306.661重量比12.6154.0525.338.11导热系数（λ）2.2182.9083.0820.609比热（c）0.5360.7080.7454187a、混凝土导热系数计算λ==1/100（12.61×2.218+54.05×2.908+25.23×3.082+8.11×0.6）=2.678w/mkb、混凝土比热计算C==1/100(12.61×0.536+54.05×0.708+25.23×0.745+8.11×4.178)=0.978KJ/kg.kc、热扩散系数计算a==2.678/0.978×2370=1.16×106m2/s2、混凝土浇筑前裂缝控制计算)(1wwggssccppppp)(1wwggssccpppppc其中：查表得石子最大粒径20㎜，混凝土的密度ρ=2370•d、本工程采用加冰代替部分拌和水，以降低混凝土浇筑入模温度和最高温度。浇筑混凝土期间没有雨情，测定砂含水率为5％，石含水率为1％。Tc=45℃Tw=31℃Ts=40℃Tg=36℃如在施工过程中天气炎热，使砂、石温度升高，可采用加大加冰以保证混凝土入模温度低于30℃。To===28.1℃gswcsgnnnggssccggsswwmmmmpmwTpwTwTmTmTmT)(22.080)1()(22.01401228)5601200280(22.014035.08031140)35.01(40283612)4056036120045280(22.0•e、混凝土水化热温升值计算最终绝热温升值Th==280×377/0.978×2370=45.5℃水化热绝热温升值：T（t）=（1-e-nt）cQmccQmcT=1d1-e-nt=0.334T1=Tmax×0.334=15.2℃T=2d1-e-nt=0.556T2=Tmax×0.556=25.3℃T=3d1-e-nt=0.704T3=Tmax×0.704=32.03℃T=4d1-e-nt=0.803T4=Tmax×0.803=36.54℃T=5d1-e-nt=0.869T5=Tmax×0.869=39.54℃T=6d1-e-nt=0.913T6=Tmax×0.913=41.54℃T=7d1-e-nt=0.942T7=Tmax×0.942=42.86℃T=8d1-e-nt=0.961T8=Tmax×0.961=43.73℃T=9d1-e-nt=0.974T9=Tmax×0.974=44.32℃T=10d1-e-nt=0.983T10=Tmax×0.983=44.73℃T=11d1-e-nt=0.989T11=Tmax×0.989=45℃T=12d1-e-nt=0.992T12=Tmax×0.992=45.14℃T=13d1-e-nt=0.995T13=Tmax×0.995=45.27℃T=14d1-e-nt=0.997T14=Tmax×0.997=45.36℃T=15d1-e-nt=0.998T15=Tmax×0.998=45.41℃T=16d1-e-nt=0.999T16=Tmax×0.999=45.45℃考虑表面散热情况的不同龄期水热温升值为：T=3d§=0.74Th=33.67T(3)=To+T(t)§=63.67℃T=6d§=0.73Th=33.22T(6)=To+T(t)§=63.22△T6=0.15T=9d§=0.72Th=32.76T(9)=To+T(t)§=62.76△T9=0.46T=12d§=0.65Th=29.58T(12)=To+T(t)§=59.58△T12=3.18T=15d§=0.55Th=25.03T(15)=To+T(t)§=55.03△T15=4.55T=18d§=0.46Th=20.93T(18)=To+T(t)§=50.93△T18=4.1T=21d§=0.37Th=16.84T(21)=To+T(t)§=46.84△T21=4.09•f、混凝土各龄期收缩变形值的计算：（15d、18d、21d）M1×M2×M3×M4……×M10M1=M2=M3=1；M4=1.15；M5=1；M6=0.96；M7=1.1；M8=0.86；M9=1；M10=0.68；T=15d=3.1×105T=18d=3.67×105T=21d=4.22×105)1(0)(btytye)15(y)18(y)21(y•g、各龄期混凝土弹性模量计算：（15d、18d、21d）E(t)=Ec(1-e-0.09t)T=15dE(15)=2.55×104(1-e-0.09×15)=1.89×104T=18dE(18)=2.55×104(1-e-0.09×18)=2.05×104T=21dE(21)=2.55×104(1-e-0.09×21)=2.16×104•h、混凝土的温度收缩应力T=21d△T=30+2/3×45.51+4.22-15=49.55℃==1.21＜075×1.8=1.35小于75%混凝土抗拉强度，不会出现裂缝R取0.32，在做完垫层后刷一道沥青作滑移层，在四周贴苯板以减少四周及基底的约束力。ntytTTTTT)()(032RSVTaEtCt)()(132.03.015.01)55.49(1011016.2543、浇筑过程中控制：•首先，罐车运送混凝土从出搅拌机开始要求1h内必须运至施工现场，如混凝土已初凝，责令退场，现场严禁加水使用，每台地泵边必须有两台罐车等待浇筑。•其次，筏板基础采用平面分层和斜面分层结合的施工方法，可以减少泵管拆除。为防止混凝土表面开裂，我方要求底板全部掺加杜拉纤维，但由于业主只同意底板上下1m范围内要求掺加杜拉纤维，中间2m范围不加。这样，整个底板分成4层浇筑，每层厚度1m，每层内部再按斜面分层，每层厚度为50cm。混凝土浇筑采用倒退式浇筑，分成3条浇筑带，每个浇筑带宽度为8.6m，同时从同一方向进行浇筑。•再次，使用50插入式振捣棒要慢插快拔，插点呈梅花型布置，按顺序进行，不得遗漏。移动间距不得大于45cm（振捣棒作用半径的1.25倍）。振捣上一层时插入下一层混凝土5cm以消除两层间的接缝。振捣时间以混凝土表面出现浮浆及不出现气泡、下沉为宜。当混凝土出现泌水现象时将水赶至低洼处，用大功率抽水泵及时的抽出混凝土产生的泌水和基坑内的雨水。•最后，对已浇筑的混凝土，采取每隔半小时，进行一次二次振捣，以排除混凝土因泌水在粗骨料、水平筋下部生成的水分和空隙，提高混凝土与钢筋之间的握裹力，增强密实度，提高抗裂性。浇筑成型后按设计标高用刮尺刮平，在初凝前用木抹子抹平、压实，以闭合收水裂缝。4、浇筑完毕后的养护工作•首先，筏板基础混凝土养护除表面蓄水养护措施，另在混凝土内部采用循环冷却水降温方法进行养护，养护时派专人进行。•a、内部养护采用循环水进行养护，主要在筏板基础旁边砌筑一水池。冷却水用的循环水管采用普通钢管加工制成，循环水管主管管径为150mm，支管管径为48mm，整个基础布置4层冷却水管，水管每层间距1m，每层水管水平间距为2m,边管距基槽边为0.75m(详见循环管布置图)。每层水管在安装完毕时，必须进行压水试验，以检验水管连接的严密性。循环冷却时水管内的流量控制在15～20L/min范围内，水管内的水流方向每12h变换一次，每隔半个小时进行循环一次，每次循环冷却时间为半小时。•b、外部养护是在混凝土表面先覆盖一层塑料薄膜，再覆盖湿麻袋一层，再混凝土表面蓄水深20cm进行养护。蓄水时主要将混凝土内部循环完的冷却水（水温可达到60℃）排到底板表面，这样利用混凝土内部的循环水对混凝土表面进行养护，可以有效降低混凝土内外的温差，也节约了对养护水的加热措施的经济投入。•c、混凝土表面蓄水深度计算保证混凝土内外温差控制在20℃以内，采取内部循环水降低内部混凝土温升和表面蓄水养护，保证表面温度。=20×24×0.631×20×1.3×058/700×30+0.28×377=0.09m≤0.2m)28.0700/()(2maxQmTjKTTmxhcwbcw•其次，为了掌握基础内部实际温度的变化情况，对基础内外部及进出水管进行测温记录，以确保混凝土的养护工作，并同时控制冷却水的水流方向。在筏板基础中取具有代表性的部位布置测温点，每个测温点分别测4个不同深度的温度，同时还应测量大气温度。测温采用自动测温器，从混凝土浇筑24小时后开始监测，在混凝土处于升温阶段时按每2h/次进行监测，当混凝土内处于降温阶段时每监测，并作好记录。每天大气温度则每隔6h/次监测。直到混凝土中心温度与大气温度差值稳定在20℃范围内，则不再进行测温。试验人员将每天测温情况及时向项目部技术主管汇报。•再次，根据记录的温度值变化，在筏板基础浇筑完毕后，内部温度开始快速上升，在持续8天后，混凝土内部温度才缓缓的回降，直到8月26日混凝土内部温度才符合规范要求，因此不再对其进行测温监控。5、施工总结•粗细骨料的良好级配将改善混凝土的和易性，提高混凝土的密实度。采用双掺技术，一方面代替部分水泥，降低水化热，一方面改善混凝土的和